海洋科學導論期末復習整理

1、地球科學體系地球科學體系定義：以人類之家——地球為研究對象的科學體系。地球系統的復雜性導致研究其某一部分學科不斷深入，發(fā)展成新的相對獨立學科。各學科相互交叉、滲透，又不斷形成新的交叉、邊緣學科。如此，地球科學就組成了一個復雜的科學體系，包括地理學、地質學、大氣科學、海洋科學、水文科學、固體地球物理學，以及與地球科學有密切關系的環(huán)境科學和測繪學。地理學地理學研究地球表面自然現象、人文現象以及它們之間相互關系和區(qū)域分異。地球表面指大氣圈、巖

2、石圈、水圈、生物圈和人類圈相互交接的界面。廣義上，大氣圈對流層頂部—巖石圈沉積巖層底部，厚度30~35km；狹義上，大氣圈、巖石圈、水圈的交接面，上限小于100m，相當于對流層近地面摩擦層下部——地面邊界層，下限為太陽輻射可能到達的深度，陸地30m，海洋200m，所以狹義的地球表面厚度一般不超過200~300m，人類活動最集中、最活躍的場所。許多研究地球表面某一圈層或其中部分要素而原屬于地理學范疇的學科，也已分出且進一步發(fā)展成與其他學科

3、交叉滲透，從而形成了相對獨立的學科，如大氣科學、海洋科學和水文科學等。地質學地質學定義：是關于地球的物質組成、內部結構、外部特征、各圈層間的相互作用和演變歷史的知識體系。研究對象：地球的內、外圈層，礦物和巖石，地層和古生物，以及地質構造和地質作用等等。由于觀察和研究條件的限制，在現階段仍主要是研究巖石圈，此外，也涉及大氣圈、水圈、生物圈以及巖石圈以下更深的部位，甚至也包括某些地外物質。(固體固體)地球物理學地球物理學定義：是地質學與物理

4、學之間的邊緣學科，研究各種地球物理場和地球的物理性質、結構、形成及其中發(fā)生的各種物理過程。廣義的地球物理學，除研究地球的固體部分外，還包括對水圈和大氣圈的研究。因為海洋科學、水文科學和大氣科學業(yè)已各自發(fā)展成為獨立學科，于是，致力于研究地球固體部分宏觀物理學現象的分支，便成為狹義的地球物理學，或直接稱為固體地球物理學。大氣科學大氣科學定義：是研究大氣的各種現象及人類活動對它的影響，這些現象的演變規(guī)律，以及如何利用這些規(guī)律為人類服務的綜合性

5、學科研究對象：主要是覆蓋整個地球的大氣圈，也包括太陽系其它行星的大氣。大大超出傳統“氣象學”范圍，與其它學科相互滲透越來越多，1960年代以來，已普遍采用“大氣科學”眾多分支學科和廣泛研究內容：大氣物理學、(動力)氣象學、氣候學、應用氣象學、大氣化學、大氣探測和人工影響天氣等。水文科學水文科學定義：是關于地球上水的起源、存在、分布、循環(huán)、運動等變化規(guī)律和運用這些規(guī)律為人類服務的知識體系。研究對象：從陸地表面水到地下水，廣義上也包括從大氣

6、中水到海洋中水，以及對水圈同大氣圈、巖石圈和生物圈等地球自然圈層的相互關系的研究。現代水文科學還重視研究水資源的利用和人類活動對自然環(huán)境的反饋效應。傳統的水文科學，是按其研究對象劃分分支學科的。主要有河流水文學、地下水文學和海洋水文學，通稱為(普通)水文學。與之對應的是應用水文學，包括工程水文學、森林水文第二章地球系統與海底科學地球的誕生與太陽誕生大致為同一時期，根據隕石年代測定，大約在45億年之前。地球形成后，首先發(fā)生重力引起的物質分

7、異。塵埃撞擊及放射性物質裂變產生高溫，使地球內部的各種物質成為液狀體，并因重力作用而導致重物質向地心聚集，在地球中心部形成以鐵、鎳等重金屬為主的地核，其上層為橄欖巖等重巖構成的地幔，而花崗巖等較輕物質則在地球表面形成地殼。地核可分為固態(tài)內核和液態(tài)外核，地幔也可分為固態(tài)下地幔和液態(tài)上地幔。水最輕，只能浮于地殼之上。由于地球誕生之初溫度相當高，故地表水幾乎蒸發(fā)，至大氣上層形成厚云層而覆蓋地球。之后，地球失去了其誕生之初由撞擊產生的熱能，同時

8、，冷卻云中的水分以降水形式注入地表，形成原始海洋。原始海洋因為溶解了當時存在于大氣中的鹽酸故而推斷它曾是強酸性的，后與地表的玄武巖等反應溶出鈣、鎂、鈉、鉀等而中和化。原始海洋中和后，大氣中的CO2就溶于海水并與海水中的鈣反應生成碳酸鈣沉淀，其結果是海水呈pH為34的弱堿性。這樣的一系列反應至少在最初的10億年里一直發(fā)生，而之后的30億年間，海水構成幾乎沒什么變化。太陽系中惟獨地球擁有海洋是因為地球與太陽距離適當，使得水既不蒸發(fā)、也不冰凍

9、，剛好以水的狀態(tài)得以保存。只有在距離恒星太陽適當、表面溫度在0~100℃之間的行星——地球，才形成了海洋。太陽的熱量和亮度還在不斷增強，據推測，約50億年后太陽會膨脹至吞噬掉我們的地球。地表陸海分布地球表面總面積約5.1108km2，分屬于陸地和海洋。以大地水準面為基準，陸地占29.2％，海洋占70.8％，地表大部分為海水所覆蓋。地球上海洋相互連通，構成統一的世界大洋；而陸地則相互分離，沒有統一的世界大陸。地表海陸分布極不均衡，北半球陸

10、地占67.5％，南半球占32.5％。海洋平均深度達3795m，而陸地平均高度只有875m。如果將高低起伏的地表削平，則地球表面將被約2646m厚的海水均勻覆蓋。根據海洋要素特點及形態(tài)特征，可分為主要部分——洋和附屬部分海、海灣和海峽。大)洋，遠離大陸，面積廣闊，占海洋總面積的90.3％；深度大，一般大于2000m；海洋要素如鹽度、溫度等不受大陸影響，鹽度平均為35，且年變化??；具有獨立的潮汐系統和強大的洋流系統。世界大洋通常被分為四大部

11、分，即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。太平洋面積最大、最深；北冰洋最小、最淺、最寒冷。南大洋：具有自成體系的環(huán)流系統和獨特的水團結構，既是世界大洋底層水團的主要形成區(qū)，又對大洋環(huán)流起著重要作用。海是海洋的邊緣部分，海的深度較淺，平均在2000m以內。其溫度和鹽度等海洋要素受大陸影響很大，有明顯的季節(jié)變化。水色低，透明度小，沒有獨立的潮汐和洋流系統，潮波多系由大洋傳入，但潮汐漲落往往比大洋顯著，海流有自己的環(huán)流形式。按海的位置可分為陸間海